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シアノバクテリアにおける光合成電子伝達鎖のレドックス検知機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17770029
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 植物生理・分子
研究機関埼玉大学

研究代表者

日原 由香子  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60323375)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードシグナル伝達 / 転写制御 / シアノバクテリア / 光合成 / 光順化 / 発現制御 / 生理学 / レドックス調節
研究概要

LuxR型低分子量転写因子PedRは光合成電子伝達活性の低い弱光下でいくつかの遺伝子の発現を制御している。しかし光合成電子伝達活性の高まる強光下では一過的に不活化され転写調節能を失う。この活性変換の際に、PedRが構造変化を起こすことが、抗PedR抗体を用いたウェスタン解析により明らかになった。すなわち、不活型タンパク質の泳動度が活性化型より遅れることを見出した。そこで、光合成電子伝達活性の検知ならびに活性変換メカニズムを解明するために、PedRヘアミノ酸変異を導入し、弱光下、強光下におけるPedR標的遺伝子の発現レベルをノーザン法により調べた。シアノバクテリアのPedRオルソログ間で高度に保存されているK40、T54、T56、W65、K71をそれぞれアラニンに置換した結果、PedRの転写因子としての機能に、以下のような影響が見られた。K40A、T54A:リプレッサー、アクチベーターの両機能が弱まる。T56A:特に影響なし。W65A:アクチベーター機能が失われる。K71A:リプレッサー、アクチベーターの両機能が失われる。今後はこれらの変異株について、光強度変化時のPedR活性変換がどのように行われているかどうかを、ウェスタン解析により調べていきたい。さらに、TOF-MS解析により、PedR活性型・不活型がそれぞれどのような修飾を受けているか調べることを予定しており、その準備としてPedRを過剰に発現するSynechocystis sp. PCC 6803株を作製した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Coordinated high-light response of genes encoding subunits of photosystem I is achieved by AT-rich upstream sequences in the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803.2007

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu M. and Hihara Y.
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 189

      ページ: 2750-2758

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A network of genes regulated by high light.2007

    • 著者名/発表者名
      Aurora R., Hihara Y., Singh A.K. and Pakrasi H.B.
    • 雑誌名

      OMICS: A Journal of Integrative Biology 11

      ページ: 166-185

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A putative sensor kinase, Hik31, is involved in the response of Synechocystis sp. strain PCC 6803 to the presence of glucose.2006

    • 著者名/発表者名
      Kahlon S., Beeri K., Ohkawa H., Hihara Y., Murik 0., Suzuki I., Ogawa T., Kaplan A
    • 雑誌名

      Microbiology 152

      ページ: 647-655

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of high-light-responsive promoters of the psaAB genes in Synechocystis sp. PCC 6803.2006

    • 著者名/発表者名
      Muramatsu M., Hihara Y.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology 47

      ページ: 878-890

    • NAID

      10018185402

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photon flux density-dependent gene expression in Synechocystis sp. PCC 6803 is regulated by a small, redox responsive, LuxR-type regulator.2006

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K., Hihara Y.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 281

      ページ: 36758-36766

    • NAID

      120006385095

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] PsaK2 subunit in photosystem I is involved in state transition under high light condition in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803.2005

    • 著者名/発表者名
      Fujimori T., Hihara Y., Sonoike K.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 280

      ページ: 22191-22197

    • NAID

      120006385001

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The mutant of sll1961,which encodes a putative transcriptional regulator, has a defect in regulation of photosystem stoichiometry in the Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803.2005

    • 著者名/発表者名
      Fujimori T., Higuchi M., Sato H., Aiba H., Muramatsu M., Hihara Y., Sonoike K.
    • 雑誌名

      Plant Physiology 139

      ページ: 408-416

    • NAID

      120006385002

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 光独立栄養条件下・光混合栄養条件下におけるシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803の代謝解析2008

    • 著者名/発表者名
      高橋秀行・内宮博文・日原由香子
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-03-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Synechocystis sp. PCC 6803の光化学系I遺伝子群の統一的な強光応答メカニズムの解明2008

    • 著者名/発表者名
      清野友里絵・村松昌幸・日原由香子
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-03-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803における推定AbrB型転写制御因子の機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      石井愛・日原由香子
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-03-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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